Насадочные колонны единицу высоты

Для оценки работы насадочной колонны важно располагать эффективной поверхностью массообмена а, приходяш,ейся на единицу объема или высоты насадки. Эта поверхность всегда немного меньше геометрической поверхности насадки, ибо последняя редко бывает полностью смочена. [c.80]

В насадочных абсорберах жидкость равномерно распределяется по верху насадки, стекает тонкой пленкой по ее поверхности и выводится из колонны снизу. В этой главе будет принято, что коэффициент физической массоотдачи в жидкой фазе эффективная межфазная поверхность а, отнесенная к единице объема насадочного слоя, и объем жидкости I в той же единице объема одинаковы во всех частях колонны. В действительности, если высота колонны в несколько раз больше ее диаметра, жидкость может накапливаться у стенок аппарата, что обедняет ею остальную часть насадки. Этот вопрос обсуждается в главе IX вместе с другими характеристиками насадочных колонн. [c.182]

По второму методу движущая сила рассчитывается через чнсло единиц переноса, а кинетика выражается с помощью высоты единицы переноса ВЕП (для насадочных колони) или числа единиц переноса, соответствующего одной тарелке (для тарельчатых колонн). [c.671]

Исходя из непрерывного характера процесса межфазовогО массообмена по высоте насадочной колонны, составим уравнение материального баланса по редкому компоненту (примеси) для единицы объема слоя насадки. Введем обозначения х — [c.61]

Проектируя насадочную колонну, важно учесть явление растяжения орошающей жидкости к стенкам аппарата. Это явление обычно возникает при недостаточно интенсивных режимах работы колонны, если отношение высоты слоя насадки I к диаметру колонны О больше чем единица. Чтобы обеспечить равномерность орошения, насадку делят на ряд секций по высоте колонны, помещая между этими секциями распределительные конусы (фиг. 42). [c.63]

Когда высота единицы переноса в насадочных колоннах от давления не зависит, согласно [125] будем иметь [c.123]

В качестве примера по предлагаемой методике проведен расчет высоты ректификационной колонны с насадкой из колец Рашига применительно к очистке этилацетата от н-хлорбутила при давлении в головке колонны 80 мм рт. ст. Была принята степень очистки /(Г = 10 и плотность орошения уд - уд- Число единиц переноса определяли по (III-174) графическим путем, а зависимость hoy Ф Р) находили из уравнения (III-125). Для очистки этилацетата от н-хлорбутила с учетом зависимости коэффициента разделения и высоты единицы переноса от давления необходима насадочная колонна высотою 2,3 м. Для Р = Pq = 0 рт. ст. получаем я = 1,9 м. [c.123]

Оценивая особенности процесса очистки кадмия и цинка с позиций массообмена, необходимо отметить аномально высокое поверхностное натяжение этих веществ. При нормальной температуре кипения поверхностное натяжение жидкого кадмия составляет 600,8 дин/см (ири 770 °С), для цинка а = 722,5 дин/см (при 913 °С). По этой причине при ректификации кадмия и цинка активная поверхность контакта фаз в насадочных колоннах значительно меньше, чем при ректификации органических веществ, и эффективность очистки в аппаратах данного тина относительно невысока. Так, при очистке кадмия от цинка высота единицы переноса Ло у в колонне с насадкой из колец Фенске 5 X 0,2 мм составила 0,2 м. Только при повышении нагрузки по жидкости и пару и переходе в режим инверсии фаз наблюдалось увеличение эффективности до = = 0,13 м [8]. [c.158]

При расчете насадочной колонны основной задачей является выбор высоты насадки заданного типа. Существует несколько методов определения высоты. Они основаны на том, что по соответствующим уравнениям находят высоту, эквивалентную одной ступени концентрации (одной теоретической тарелке) или одной единице переноса массы Лд. Если в предварительном расчете определено необходимое число теоретических тарелок или число единиц переноса 2 , то, умножая или на соответствующее значение Лэ или Лэ, получают необходимую высоту насадки Н. [c.167]

Рис. 277. Значения высот единиц переноса в фазах для насадочных колонн (см. таблицу).

Для диспергирования жидкости внутри газовой фазы обычно используются насадочные колонны (см. т. 11, гл, 1). Такие колонны особенно полезны в тех случаях, когда производительность невелика, но требуется много ступеней изменения концентрации или единиц переноса на относительно небольшой высоте. [c.340]

Расчет высоты колонны. Высота колонны зависит от степени. Извлечения вещества из газов. Обычно этот вопрос считается экономическим для ценных веществ оптимальное извлечение близко к полному, наприме р 99%., Для расчета экономически целесообразной степени извлечения и возможной высоты колонны необходимо знать эффективность тарелки (в тарельчатой колонне) или высоту единицы переноса (в насадочной). Данные по эффективности тарелок приводятся в гл. I т. II и в гл. V настоящего тома. Для насадочных колонн используются величины ВЕП, приведённые на стр. 419— 422, если они подходят к условиям процесса, в противном случае величины ВЕП определяются для газовой и жидкой фазы раздельно, исходя из диффузионных сопротивлений фаз, и обобщаются при помощи уравнений (VI-50) и (V1-51). [c.412]

Гидравлическое сопротивление, выражаемое разностью давлений на тарелке для тарельчатых колонн и гидравлическим сопротивлением единицы высоты колонны для насадочных колонн. [c.40]

Индексы при X опущены. Знаменатель представляет собой высоту единицы переноса, а числитель является обычной формой уравнения обогащения, аналогичной, например, уравнению (11. 14) для дистилляционной насадочной колонны. [c.518]

Для насадочных аппаратов должна быть определена высота насадки Я, для тарельчатых — число тарелок 2. Для того чтобы от ч. е. п. перейти к Н н г, нужно знать высоту насадки, эквивалентную одной единице переноса /г, или число тарелок, эквивалентное одной единице переноса — р. Величины Н (для насадочных колонн) и р (для тарельчатых аппаратов) должны быть определены экспериментальным путем. Для этой цели необходимо исследовать производственные аппараты. [c.124]

В табл. У1-53 абсорбция в распылительной колонне сравнивается с абсорбцией в насадочной, заполненной кольцами Рашига 50X50 мм. Распылительная колонна может заменить насадочную колонну небольшой высоты, хотя не так эффективна, как последняя (для систем с определяющим сопротивлением как в жидкой, так и в газовой фазе). Таким образом, там, где необходимо небольшое число единиц переноса, распылительный абсорбер может быть более эффективен, особенно, если важно получить низкое гидравлическое сопротивление. [c.423]

Для насадочной колонны обычные значения высоты единицы переноса при лимитировании массопередачн сопротивлением в [c.20]

В анализе работы насадочной колонны используется коицепция единицы переноса, учитывающая непрерывное изменение составов потоков по высоте насадки. [c.79]

Однако, с другой стороны, обычно считается, что эффективность насадочных колонн снижается (т. е. значения высоты единицы переноса возрастают) с увеличением диаметра. Это явление, отмеченное Портером не очень ясно, но может быть следствием частичного сегрегирования потоков газа и жидкости, из-за которого скорости потоков в одних частях колонны могут быть меньше, а в других — больше средних скоростей жидкости и газа. [c.222]

Переход жидкой фазы в сплошную, а паровой (газовой) — в дисперсную и создание режима эмульгирования в насадочных колоннах можно достичь так же, если свободный объем насадки заполнить жидкостью и организовать процесс таким образом, чтобы выводить в единицу времени из нижней части колонны точно такое количество жидкости, какое поступает на орошение в ее верхнюю часть. Тогда поток газа в насадке разбивается на отдельные струи, пронизывающие жидкость. Конструктивное оформление такой схемы показано на рис. 218 и 219. Вывод жидкости из нижней части колонны возможен лишь по специальной П-образной пе-реточной трубе, которая вместе с колонной представляет собой сообщающийся сосуд. На перетоке установлены краны, позволяющие поддерживать уровень газо-жидкостной смеси, равный высоте слоя насадки при всех режимах работы колонны. Подобная [c.435]

Процесс изменения температуры и состава паров и жидкости повторяется от тарелки к тарелке таким образом, обогащение паров происходит по ступенчатому закону. В насадочной колонне при прохождении потока паров над пленкой жидкости, орошающей насадку, имеет место непрерывный процесс массообмена. Однако ни в каком месте насадки пары не остаются настолько долго, чтобы между ними и пленкой жидкости могло установиться термодинамическое равновесие. Непрерывное обогащение достигается в результате многих элементарных актов разделения. Поэтому для характеристики насадочных колонн ввели термин высота единицы переноса (heigt of transfer unit — HTU). [c.99]

Следует указать, что невозможно достаточно полно описать основные закономерности процесса разделения в насадочной колонне, если оперировать только такими величинами, как высота, эквивалентная т еоретической ступени или единице переноса. Зицман [159] показал, что массообмен в насадочной колонне протекает тем интенсивнее, чем легче проникают компоненты из ядра одной фазы к границе раздела жидкость — газ и оттуда далее в ядро другой фазы. Поэтому необходимо принять во внимание два диффузионных сопротивления, а именно при массопере-носе внутри паровой фазы и при массопереносе внутри жидкой фазы. Диффузионные сопротивления зависят от среднего пути переносимого вещества в соответствующей фазе, от степени перемешивания фазы в точках контакта между насадочными телами, от турбулентных завихрений и других факторов, которые уже были обсуждены в разд. 4.2. Соотношение между диффузионными сопротивлениями в газовой и жидкой фазах, экспериментально измеренные Зицманом для семи различных типов насадки, указаны в табл. 17. Из данных табл. 17 следует вывод, что вклад диффузионного сопротивления газовой фазы в общее сопротивление массопереносу при ректификации может составлять от 9 до 96%. [c.119]

Расчет насадочных ректификационных колонн. Для насадочных колонн при скоростях паров ниже скоростей, соответствующих подвисанию жидкости, высоту единицы нерено.са определяют по формулам, приведенным на стр. 612. Наибольшее значение коэффициента массопередачи достигается при оптимальной скорости паров, которая соответствует началу подвисания и может быть определена по уравнению (17-16). Оптимальная скорость изменяется по высоте колонны в соответствии с изменением массовых скоростей пара и жидкости и их плотности. [c.693]

Для расчета высоты насадочных колонн, в к-рых изменение конц., в отличие от тарельчатых, происходит непрерывно по высоте колонны, использ. понятие высоты, эквивалентной ТТ (ВЭТТ), или высоты, эквивалентной единице переноса (см. Массообмен). [c.505]

Исследование процесса сушки хлора в насадочных колоннах с кольцами Рашига 50x50 мм показало [88], что для серной кислоты (начальная концентрация 93%, после осушки I2—75%) число единиц переноса, необходимое для достижения заданной степени осушки, составляет при остаточной влажности 500 мгУм —3,12 при 50 мг/м — 5,55 и при 10 мг/м — 8. При скорости газа 0,22 м/с высота единицы переноса равна 1,62 м. До последнего времени подача свежей кислоты и передача кислоты из одной колонны в другую выполнялась вручную. В настоящее время весь процесс сушки, включая и подачу кислоты, начинают регулировать автоматически. [c.235]

Корреляция для расчета эффективной поверхности и коэффициентов массоотдачн. Для определения общей высоты единицы переноса используем методику, в которой эффективную поверхность контакта фаз и коэффициенты массоотдачн в насадочных колоннах определяют по уравнениям [II) [c.102]

Высота колонны. Понятие коэффициента абсорбции, которое лежит в основе наиболее удобного способа расчета насадочных колонн, можно объяснить, исходя из двухпленочной теории [9]. Предполагается, что на поверхности раздела фаз газ и жидкость находятся в состоянии равновесия, а по обе стороны поверхности контакта имеются тонкие пленки, отделяющие ее от основного ядра соответствующей фазы. Тогда два коэффициента абсорбции можно обозначить через и —количества вещества, передаваемого через единицу поверхности соответственно жидкостной и газовой пленки за единицу времени при двин<ущей силе в пленке, равной единице, и выраженного в единицах концентрации жидкости и давления. Так как количество вещества, поступающее из основного ядра газа к поверхности контакта фаз, должно быть равно количеству вещества, переходящему от этой поверхности в основное ядро жидкости, то снраведливо следующее соотношение = (1.1) [c.9]

Чильтон и Кольбэрн [10] разработали другой дифференциальный метод расчета насадочных колонн, в котором устанавливается соотношение между явлением ректификации и другими процессами, связанными с диффузией, как, например, с адсорбцией [167]. Колонны сравниваются по ВЕП —высоте единицы переноса так же, как это делалось для ВЭТТ. Число единиц переноса определяется уравнением [c.66]

В ряде других работ [54, 60, 61 ] расчленение общей высоты единицы переноса проводили в условиях меняющегося соотношения потоков фаз X. Эксперимент должен быть поставлен таким образом, чтобы прп изменении К поверхность контакта фаз оставалась постоянной. При ректификации в насадочной колонне это условие удается реализовать, поддерживая плотность орошения постоянной (соотношение потоков фаз X меняется только за счет изменения парового потока G). Необходпно также работать ниже точки нодвисания, когда поверхность контакта фаз не зависит от скоростп пара. Что касается влияния изменения потока пара па величину hy (так как hy то если показатель степени i — п мал (близок [c.94]

Окончательное представление об эффективности низкотемнера-турной ректификации гидридов можно получить ири наличии кинетических параметров, характеризующих процесс очистки (высота единицы переноса или высота, эквивалентная теоретической ступени разделения). Из опытов по ректификации бинарных разбавленных растворов арсина и этилена в силане в насадочной колонне со спирально-призматической насадкой 2 X 2 X 0,2 мм было найдено, что ВЭТС составляет в этих условиях 5—6 см [125]. Эти величины [c.197]

Применительно к насадочным колоннам разделительную способность чаще всего выражают числом единиц переноса массы гПу, приходящимся на 1 м высоты колонны, или обратной величиной — высотой, эквивалентной единице переноса (ВЕП). В этом случае удельное гидравлическое сопротивление выражают величиной, отнесенной к ВЕП — АрвЕп- [c.12]

Полученные в опытах Лейбзона и Бекманна высоты единицы переноса имели очень большие значения. Следует отметить, однако, что опыты проводили на системе с большим межфазовым натяжением, а для подобных систем насадочные колонны обычно мало эффективны. Кроме того, опыты проводили при значениях фактора экстракции, отличных от е=1 —1,5. Учитывая это, можно считать, что полученные опытные значения ВЕП не слишком велики. [c.560]

Высота колонны (конечная концентрация газа). При данной величине mG L необходимая высота колонны зависит от выбранной концентрации выходящего газа. Последняя величина может быть определена соотношением t/2 между стоимостью потерь абсорбируемого вещества и стоимостью дополнительной высоты колонны. Годовая стоимость потерь с отходящим газом на единицу площади сечения колонны может быть представлена как SGy , а стоимость амортизации колонны и затрат энергии на преодоление сопротивления как СзЯо.гЛ о.г. Выражая Л о. г через mG L, и г/2 и решая уравнение относительно величины 1/2, при которой суммарные затраты минимальны, получаем приближенную формулу для насадочных колонн [c.417]

С развиваемой точки зрения, уменьшение фактора массопередачи Кт означает возрастание роли диффузионной составляющей йд/й=1—/С > так что значениям Кт=0,Ь (насадочная колонна) и 0,3 (колонна с тарелками) соответствует доля продольной диффузии в общем значении высоты единицы переноса, равная 50—70%. Интересно, что расчет диффузионной составляющей ВЕП роторной колонны, проведенный С. Каганом и Т. Волковой на основе экспериментального определения Dэфф, дал аналогичные результаты [17] для колонны диаметром 54 мм йд равна 39—50% от ВЕП, а для колонны диаметром 200 мм — от 13 (при 200 об мин) до 63%. Разумеется, определенную роль играет также уменьшение коэффициента массопередачи при дроблении и коалесценция капель при ф- 1 [6]. [c.312]

В сравнении с обычной насадочной колонной высота единицы переноса значительно уменьшается. Так, например, для системы диизопропиловый эфир — уксусная кислота — вода при насадке 8 X 8 X 0,73 мм, п = 200 об мин и 5 = 3 мм было получено + > — Ъ, м м -час-, ВЭЕП — 180 лш при отсутствии пульсации [c.123]

При применении пасадочных колонн последние заполняют инертными материалами в виде кусков определенных размеров или специально для этой цели изготовляемыми телами (кольца Рашига, седла Берля и т. п.— см. Насадки). Насадочные колонны отличаются простотой устройства, дешевизной изготовления, возможностью примепения недефицитных материалов и относительно низким гидравлич. сопротивлением. Недостаток этих колонн — более низкая по сравнению с тарельчатыми эффективность (на единицу высоты) из-за неравномерного распределения потоков жидкости и пара по сечению колонны. Разновидностью пасадочных колонн являются пленочные колонны с плоско-параллельной (рпс. 8,а) или трубчатой (рис. 8,6) насадкой. Они имеют высокую производительность нри малом гидравлич. сопротивлении, что весьма важно при работе под вакуумом. По эффективности, однако, они часто уступают даже пасадочным колоннам. [c.316]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология